Amplificatoare operaționale

Clasificarea amplificatoarelor

Un amplificator consta in unul sau mai multe etaje de amplificare. Ele se pot clasifica dupa urmatoarele criterii.

Dupa natura semnalului amplificat

- amplificatoare de tensiune;

- amplificatoare de curent;

- amplificatoare de putere.

Primele doua categorii au la intrare semnale electrice de amplitudini relativ mici, fiind denumite amplificatoare de “semnal mic”. Cea de a treia categorie de amplificatoare trebuie sa furnizeze la iesire puteri mari (cel putin de ordinul watilor) cu un randament acceptabil; ele lucreaza aproape de posibilitatile lor maxime in ceea ce priveste puterea disipata si de aceea se numesc amplifacatoare de”semnal mare”.

Dupa tipul elementelor active folosite

- amplificatoare cu tuburi electronice;

- amplificatoare cu semiconductoare;

- amplificatoare cu circuite integrate (operationale);

- amplificatoare magnetice.

Dupa valoarea benzii de frecveta a semnalelor amplificate

- amplificatoare de curent continuu – amplifica semnale incepand cu frecvente f = 0 (curent continuu);

- amplificatoare de audiofrecventa (joasa frecventa) – amplifica semnale in banda audibila, intre 20 Hz si 20 Khz;

- amplificatoare de radiofrecventa (inalta frecventa) – pentru semnale cuprinse intre 20 Khz si 30 Mhz;

- amplificatoare de foarte inalta frecventa – pentru frecvente cuprinse intre 30 si 300 Mhz.

- Banda amplificatoare este cel putin egala cu cea a semnalelor redate.

Dupa latimea benzii de frecventa amplificata

- amplificatoare de banda ingusta (9/30 Khz);

- amplificatoare de banda larga (de videofrecventa) ,avand o gama de frecvente amplificate cuprinse intre cativa herti (teoretic 0Hz) si 5Mhz (teoretic 6Mhz).

Dupa tipul cuplajului folosit intre etaje

- amplificatoare cu cuplaj RC;

- amplificatoare cu circuite racordate;

- amplificatoare cu cuplaj prin transformator;

- amplificatoare cu cuplaj rezistiv (cu cuplaj galvanic / curent continuu).

De obicei un amplificator apartine simultan mai multor categorii de clasificare. De exemplu un amplificator de tensiune dintr-un receptor radio poate fi un amplificator de tranzistoare, de audiofrecventa, de semnal mic, de banda ingusta, cu cuplaj RL.

Caracteristicile amplificatoarelor

Performantele amplificatoarelor se exprima prin anumite caracteristici.Marimile fundamentale pentru functionarea unui amplificator sunt :

- coeficientul de amplificare (amplificarea propriu-zisa);

- caracteristicile amplitudine - frecventa si faza - frecventa;

- distorsiunile;

- raportul semnal / zgomot;

- gama dinamica;

- sensibilitatea.

Amplificatoarele operationale sunt amplificatoare de curent continuu cu reactie negativa interioara si prevazute cu o bucla de reactie negativa externa, care initial puteu executa diferite operatii ca adunarea, scaderea, inmultirea, impartirea, cu o constanta (in c.c.) si cu extindere (in c.a.),operatii mai complexe precum derivarea, integrarea, obtinerea de functii logaritmice etc. In prezent domeniul lor de utilizare este mult mai extins. Prevezute cu bucla de reactie cu retele complexe, amplificatoarele operationale actuale pot realiza cele mai diverse functii, cu performante ridicate si perfect controlabile.

Amplificatoarele operationale pot prezenta, in cazul general, doua intrari si doua iesiri putand functiona in urmatoarele variante:

- cu o singura intrare si iesire;

- cu doua intrari si doua iesiri;

- cu doua intrari si o iesire.

Simbolul amplificatorului operational

Se observa ca intrarile sunt notate cu (+) si cu (-). Aplicand un semnal la intrarea (+) la iesire se obtine un semnal in faza cu cel de la intrare. Intrarea (+) se numeste neinversoare de faza.

Aplicand un semnal pe borna (-) el se regaseste la iesire in opozitie de faza. Aceasta intreare se numeste inversoare. Dupa cum se aplica semnalul pe una sau pe cealalta din borne, amplificatorul se numeste neinversor sau inversor. Parametrii principali ai amplificatoarelor operationale si consecintele lor cele mai importante sunt: